CS241363B1

CS241363B1 - Connection for automatic load balancing of two parallel asynchronous machines

Info

Publication number: CS241363B1
Application number: CS829487A
Authority: CS
Inventors: Cenek Eckstein
Original assignee: Cenek Eckstein
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1986-03-13
Also published as: CS948782A1

Abstract

Účelem zapojení je přesné digitální vyhodnocení skluzu otáček dvou strojů s asynchronním pohonem v závislosti na množ ství dopravovaného nebo zpracovávaného materiálu a na základě tohoto vyhodnocení umožnit řízení rozdělení toku materiálu tak, aby bylo docíleno vyrovnaného stavu v obou větvích. Zapojení je vhodné například k řízení plnění dvou paralelně řazených třídičů v mlecím okruhu pro výrobu maltovin.The purpose of the connection is to accurately digital evaluate the slip of the speed of two machines with asynchronous drive depending on the amount of transported or processed material and, based on this evaluation, to enable control of the distribution of the material flow so that a balanced state is achieved in both branches. The connection is suitable, for example, for controlling the filling of two parallel-connected screeners in a grinding circuit for the production of mortars.

Description

pracujících strojů s asynchronním pohonemworking machines with asynchronous drive

Účelem zapojení je přesné digitální vyhodnocení skluzu otáček dvou strojů s asynchronním pohonem v závislosti na množství dopravovaného nebo zpracovávaného materiálu a na základě tohoto vyhodnocení umožnit řízení rozdělení toku materiálu tak, aby bylo docíleno vyrovnaného stavu v obou větvích. Zapojení je vhodné například k řízení plnění dvou paralelně řazených třídičů v mlecím okruhu pro výrobu maltovin.The purpose of the wiring is to accurately digitally evaluate the slip speed of two asynchronous machines as a function of the amount of material to be conveyed or processed, and on the basis of this evaluation to enable the control of the material flow distribution so as to achieve a balanced state in both branches. The connection is suitable, for example, for controlling the filling of two parallel-sorted sorters in the grinding circuit for the production of mortars.

Vynález se týká zapojení pro automatické vyrovnání zatížení dvou paralelně pracujících strojů s asynchronním pohonem.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to circuitry for automatic load balancing of two parallel-operating asynchronous machines.

V technologické praxi se velmi často vyskytuje nutnost paralelního řazení strojů v technologické lince, kdy nelze docílit vyrovnaných proporcí jednotlivých spolupracujících zařízení. Jako příklad lze uvést oběhovou mlýnici pro mletí maltovin, kde pro daný výkon mlýna je nutno řadit dva paralelně pracující třídiče s rotory poháněnými asynchronními motory nebo předřazenými elevátory rovněž s asynchronními motory. Z technologického hlediska je nutno oba paralelně pracující třídiče rovnoměrně zatěžovat zpracovávaným materiálem, aby bylo docíleno optimálního výkonu linky a třídicího efektu. Je tedy nutno rozdíly v zatížení co nejpřesněji měřit a ovládat příděl materiálu do obou strojů tak, aby bylo docíleno vyrovnaného zatížení.In technological practice, there is often a necessity of parallel shifting of machines in the technological line, when it is not possible to achieve balanced proportions of individual cooperating devices. As an example, a circulating grinder for grinding mortar can be used, where for a given mill power it is necessary to arrange two parallel working screens with rotors driven by asynchronous motors or upstream elevators also with asynchronous motors. From the technological point of view, both parallel sorters must be equally loaded with the material to be processed in order to achieve optimum line performance and sorting effect. It is therefore necessary to measure the load differences as accurately as possible and control the material supply to both machines so that a balanced load is achieved.

Známé způsoby vyhodnocování zatížení například tachogenerátory nebo měřením proudového zatížení pohonů mají nevýhodu v malé rozlišovací schopnosti nebo při zpracování v analogových obvodech dochází k nežádoucím driftům.The known methods of load evaluation, for example by tachogenerators or by measuring the current load of the drives, have the disadvantage of low resolution or undesirable drifts in analog circuit processing.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zapojením pro automatické vyrovnání zatížení dvou paralelně pracujících strojů s asynchronním pohonem, jehož podstata spočívá v tom, že výstupy impulsních snímačů, vázaných na pohybující se části řízených strojů jsou připojeny jednak na vstupy součinového členu a jednak na vstupy hradel vstupních impulsů, přičemž výstup součinového členu je zapojen na prvý vstup prvého řídicího obvodu, na jehož druhý vstup je připojen výstup generátoru hodinových pulsů a na jehož třetí vstup je zapojen nulovací výstup druhého řídicího obvodu a jehož výstup je zapojen na druhé vstupy hradel vstupních impulsů, jejichž výstupy jsou připojeny na vstupy děličů s totožným dělicím poměrem, které jsou svými výstupy připojeny na prvý a druhý vstup přepínacího obvodu, na jehož třetí vstup je zapojen výstup z generátoru hodinových pulsů a na jehož dva výstupy jsou připojeny dva vstupy druhého řídicího obvodu, jehož další dva vstupy jsou připojeny na výstupy čítačů, jejichž vstupy jsou přes hradla měrných impulsů připojeny na výstup stabilního generátoru měrných impulsů, přičemž řídicí vstupy hradel měrných impulsů jsou zapojeny na prvý a druhý výstup druhého řídicího obvodu, jehož třetí a čtvrtý výstup je připojen na řídicí vstupy pamětí, zatímco pátý výstup druhého· řídicího obvodu je připojen na nulovací vstup prvého řídicího obvodu, čítačů a současně na nulovací vstupy pamětí, na jejichž výstupy jsou připojeny vstupy číslicově-analogových převodníků, které jsou svými výstupy připojeny na vstupy analogového můstku, který je svým výstupem připojen na vstup regulátoru, jehož výstup je spojen se vstupem akčního orgánu.The above-mentioned drawbacks are eliminated by wiring for automatic load balancing of two parallel-working machines with asynchronous drive, which is based on the fact that the outputs of impulse sensors bound to the moving parts of controlled machines are connected both to inputs of the product and gate inputs of input pulses. wherein the output of the power member is connected to a first input of a first control circuit, to a second input of which the output of a clock pulse generator is connected and to a third input of which a reset output of the second control circuit is connected; are connected to the inputs of dividers with the same dividing ratio, which are connected to the first and second inputs of the switching circuit, whose third input is connected to the output of the clock pulse generator and to whose two outputs are connected two inputs of the second control circuit, the other two inputs of which are connected to the outputs of counters, whose inputs are connected via the pulse gates to the output of the stable pulse generator, the control inputs of the pulse gates are connected to the first and second outputs of the second control circuit. the third and fourth outputs are connected to the memory control inputs, while the fifth output of the second control circuit is connected to the reset input of the first control circuit, the counters, and simultaneously to the reset inputs of the memories to the digital-to-analog converter outputs connected to the inputs of analog bridge, which is connected to the input of the controller whose output is connected to the input of the actuator.

Výhoda zapojení pro automatické vyrovnání zatížení dvou paralelně pracujících strojů s asynchronním pohonem, vyhodnocujícího digitálním způsobem integrovaný rozdíl otáček ve zvoleném vyhodnocovacím cyklu, spočívá v tom, že umožňuje s vysokou rozlišovací schopností vyhodnotit skluz otáček asynchronního pohonu jednoho paralelně pracujícího stroje proti druhému. Rozlišovací schopnost je dána volbou frekvence stabilního generátoru.měrných impulsů a celková přesnost je dána jeho stabilitou. Vyhodnocovací část zapojení pracuje s rozlišovací schopností na 1 impuls. Přitom odpadá jakýkoliv drift, který by jinak nutně vznikl při analogovém vyhodnocování týchž parametrů.The advantage of the circuitry for automatic load balancing of two parallel-operating asynchronous machines, evaluating the digitally integrated speed difference in the selected evaluation cycle, is that it allows to evaluate with high resolution the slip of the asynchronous drive speed of one parallel-working machine against the other. The resolution is determined by the choice of the frequency of the stable pulse generator and the overall accuracy is given by its stability. The evaluation part of the circuit works with a resolution per pulse. This eliminates any drift that would otherwise necessarily arise during analog evaluation of the same parameters.

Zapojení podle vynálezu lze s výhodou použít například pro řízení akčního orgánu, který rozděluje semletý produkt do dvou třídičů v oběhovém mlýnském okruhu a podobné aplikace, kde existuje závislost mezi skluzem otáček a zatížením stroje zpracovávaným nebo dopravovaným materiálem.The wiring according to the invention can advantageously be used, for example, for controlling an actuator that divides the milled product into two screeners in a circulating mill circuit and similar applications where there is a relationship between the slip of rotation and the load on the machine being processed or conveyed.

Na připojeném obr. 1 je znázorněno zapojení podle vynálezu. Na obr. 2 jsou znázorněny v časovém rozložení funkce ve vybraných bodech zapojení. Výstupy impulsních snímačů ΙΑ, 1B, vázaných na pohybující se části řízených strojů jsou připojeny jednak na vstupy součinového členu 8 a jednak na vstupy hradel 2A, 2B vstupních impulsů, přičemž výstup součinového členu 8 je zapojen na prvý vstup prvého řídicího. obvodu 9, na jehož druhý vstup je připojen výstup generátoru 15 hodinových pulsů a na jehož třetí vstup je zapojen nulovací výstup druhého řídicího obvodu 11 a jehož výstup je zapojen na druhé vstupy hradel 2A, 2B vstupních impulsů, jejichž výstupy jsou připojeny na vstupy děličů 3A, 3B s totožným dělicím poměrem, které jsou svými výstupy připojeny na prvý a druhý vstup přepínacího obvodu 10, na jehož třetí vstup je zapojen výstup generátoru 15 hodinových pulsů a na jehož výstupy jsou připejny dva vstupy druhého řídicího obvodu 11, jehož další dva vstupy jsou připojeny na výstupy čítačů 5A, 5B, jejichž vstupy jsou přes hradla 4A, 4B měrných impulsů připojeny na výstup stabilního generátoru 1.6 měrných impulsů, přičemž řídicí vstupy hradel 4A, 4B měrných impulsů jsou zapojeny na prvý a druhý výstup druhého řídicího obvodu 11, jehož třetí a čtvrtý výstup je připojen na řídicí vstupy pamětí 6A, 6B, zatímco pátý výstup druhého řídicího obvodu 11 je připojen na nulovací vstup prvého řídicího obvodu 9, čítačů 5A, 5B a současně na nulovací vstupy pamětí BA, BB, na jejichž výstupy jsou připojeny vstupy číslicově-analogových převodníků 7A, 7B, které jsou svými výstupy připojeny na vstu241363 py analogového můstku 12, který je výstupem připojen na vstup regulátoru 13, jehož výstup je spojen se vstupem akčního orgánu 14.1 shows the circuit according to the invention. Figure 2 shows the time distribution of the function at selected wiring points. The outputs of the impulse sensors ΙΑ, 1B bound to the moving parts of the controlled machines are connected both to the inputs of the product element 8 and to the inputs of the input pulse gates 2A, 2B, the output of the product element 8 being connected to the first input of the first controller. circuit 9, the second input of which is connected to the output of the clock pulse generator and to the third input of which the reset output of the second control circuit 11 is connected and the output of which is connected to the second inputs of the input pulses 2A, 2B. 3B with the same dividing ratio, their outputs are connected to the first and second inputs of the switching circuit 10, to which the third input is connected the output of the clock pulse generator and to whose outputs are connected two inputs of the second control circuit 11, the other two inputs are connected to the outputs of counters 5A, 5B, the inputs of which are connected via the pulse gates 4A, 4B to the output of the fixed pulse generator 1.6, the control inputs of the pulse gates 4A, 4B are connected to the first and second outputs of the second control circuit 11; and the fourth output is connected to the control memory inputs 6A, 6B, while the fifth output of the second control circuit 11 is connected to the reset input of the first control circuit 9, the counters 5A, 5B, and simultaneously to the reset inputs of the memories BA, BB, to the outputs of which which are connected via their outputs to the input of the analog bridge 12, which is connected to the input of the controller 13, the output of which is connected to the input of the actuator 14.

Na obr. 2 jsou znázorněny v časovém rozložení funkce ve vybraných bodech zapojení a to pro oba možné stavy, tj. zpoždění prvého stroje proti druhému a druhého proti prvému. Diagram 1A a 1B znázorňuje sled impulsů za snímači ΙΑ, 1B, přičemž jeden z nich má vyšší frekvenci. V bodě, ve kterém vyšlou současně impuls oba snímače 1A a 1B, zahájí součinový člen 8 počítání impulsů z obou snímačů. Jakmile podle horního diagramu vyšle snímač 1B například pátý impuls, zahájí přepínací obvod 10 prostřednictvím druhého řídicího obvodu 11 a hradla 4B čítání impulsů ze stabilního generátoru 18. V okamžiku, kdy téhož počtu impulsů docílí snímač 1A, tj. pátého impulsu, přepínací obvod 10 prostřednictvím druhého řídicího obvodu 11 a hradla 4B čítání zastaví. Jak je z diagramu zřejmé, je počet zaregistrovaných impulsů čítačem 5B úměrný diferenci v počtu otáček, resp. času potřebnému k vykonání stanoveného počtu otáček, který je dán nastaveným dělicím poměrem děličů 3A, 3B. Po ukončení čítání je stav čítačů 4A, 4B přenesen do pamětí 6A, 6B a dále převeden analogovými převodníky 7A, 7B na úměrné stejnosměrné napětí. Na výstupu z porovnávacího můstku 12 je pak k dispozici analogový signál určitého smyslu a proporce, který je dále zpracován regulátorem 13, respektujícím časové konstanty regulované soustavy, na signály pro· řízení akčního orgánu 14.Fig. 2 shows the time distribution of the function at selected connection points for both possible states, ie the delay of the first machine against the second and the second against the first. Diagrams 1A and 1B show the pulse train downstream of the sensors ΙΑ, 1B, one of which has a higher frequency. At the point where both sensors 1A and 1B simultaneously send a pulse, the product member 8 starts counting pulses from both sensors. When, for example, according to the upper diagram, the sensor 1B sends a fifth pulse, the switching circuit 10 via the second control circuit 11 and the gate 4B starts counting the pulses from the stable generator 18. When the same number of pulses reaches the same pulse sensor 1A. of the second control circuit 11 and the gate 4B stops the counting. As can be seen from the diagram, the number of pulses registered by the counter 5B is proportional to the difference in the number of revolutions respectively. the time required to execute a predetermined number of revolutions, which is given by the set dividing ratio of the dividers 3A, 3B. After the counting is completed, the state of the counters 4A, 4B is transferred to the memories 6A, 6B and further converted by analog converters 7A, 7B to proportional DC voltage. At the output of the comparing bridge 12 an analogue signal of a certain sense and proportion is then provided, which is further processed by the regulator 13 respecting the time constants of the controlled system into the signals for controlling the actuator 14.

Zapojení podle vynálezu umožňuje přesným digitálním způsobem vyhodnotit s vysokou rozlišovací schopností a přesností diference v otáčkách za jednotku času dvou paralelně pracujících strojů s asynchronními pohony a ovládat akční orgán řídicí zatížení kontrolovaných strojů dopravovaným nebo zpracovávaným materiálem tak, aby bylo docíleno rovnoměrného rozdělení materiálu v obou větvích. S výhodou lze zapojení využít například pro řízení plnění dvou paralelně pracujících třídičů v oběhové mlecí lince při výrobě maltovin a obdobných technologiích.The circuitry according to the invention makes it possible, in a precise digital manner, to evaluate, with high resolution and speed accuracy, the unit of time of two parallel machines with asynchronous drives and to control the actuating control of the controlled machines to be transported or processed to achieve uniform distribution of the material . Advantageously, the connection can be used, for example, to control the filling of two parallel working sorters in a circulating grinding line in the production of mortars and similar technologies.

Claims

Subject

Circuit for automatic load balancing of two asynchronous machines operating in parallel, characterized in that the outputs of the pulse encoders (1A, IBj) bound to the moving parts of the controlled machines are connected both to the inputs of the product (8) and to the gate inputs (2A) 2Bj of the input pulses, the output of the product element (8) being connected to the first input of the first control circuit (9), to the second input of which the output of the clock pulse generator (15) is connected and lij and whose output is connected to the second input pulses of the input pulses (2A, 2B), the outputs of which are connected to the inputs of dividers (3A, 3B) with identical dividing ratio, which are connected to the first and second inputs of the switching circuit (10) to which the third input is connected to the generator output (15J clock pulses) and to whose two outputs are In the present invention, two inputs of the second control circuit (111) are connected, the other two inputs of which are connected to the outputs of the counters (5A, 5B), the inputs of which are connected to the output of a stable pulse generator (16) via the pulse meters (4A, 4B). the pulse gate inputs (4A, 4B) are connected to the first and second outputs of the second control circuit (11), the third and fourth outputs of which are connected to the memory control inputs (6A, 6B), while the fifth output of the second control circuit (11) is connected to the reset input of the first control circuit (9) of the counters (5A, 5B) and simultaneously to the reset inputs of the memories (6A, 6B), to the outputs of which the inputs of digital-analog converters (7A, 7B) are connected inputs of an analog bridge (12), which is connected to the input of a controller (13), the output of which is connected to the input of the actuator (14).